Коттона - Мутона эффект

        Двойное лучепреломление света в изотропном веществе, помещенном в поперечное магнитное поле (перпендикулярное световому лучу). Впервые обнаружено в коллоидных растворах Дж. Керром и (независимо от него) итальянским физиком К. Майораной в 1901. Подробно исследовано Эме Коттоном (Aime Cotton) и А. Мутоном (Н. Mouton) B 1907. Для наблюдения К.— М. э. через образец прозрачного изотропного вещества, помещенный между полюсами сильного электромагнита, пропускают монохроматический свет, линейно поляризованный в плоскости, составляющей с направлением магнитного поля угол в 45°. В магнитном поле вещество становится оптически анизотропным (его оптическая ось параллельна магнитному полю Н), а проходящий свет превращается в эллиптически поляризованный, т. к. он распространяется в веществе в виде 2 волн — обыкновенной и необыкновенной, имеющих разные фазовые скорости. Разность показателей преломления обыкновенного n₀ и необыкновенного n_e лучей, называемая величиной двойного лучепреломления, равна:

         n_e - n_o = CH²λ

        где Н — напряжённость магнитного поля, С — зависящая от вещества константа, называемая постоянной Коттона—Мутона, λ — длина волны света. Величина С обратно пропорциональна абсолютной температуре Т и, как правило, очень мала. Аномально большие значения С обнаружены в жидких кристаллах (См. Жидкие кристаллы) и в коллоидных растворах (от 10^-8 до 10^-10). В газах, вследствие малости эффекта, величина ne – no надёжно ещё не измерена.

         Значения постоянной Коттона—Мутона для некоторых жидкостей при λ = 546 нм и Т = 18 ^oC

        

        --------------------------------------------------------------

        | Жидкость                | С․10¹³см¹гс^-2      |

        |------------------------------------------------------------|

        | Бензол                    | 6,8-7,1               |

        |------------------------------------------------------------|

        | Толуол                    | 6,7-7,3               |

        |------------------------------------------------------------|

        | Хлорбензол             | 8,9                     |

        |------------------------------------------------------------|

        | Нитробензол            | 25—30               |

        |------------------------------------------------------------|

        | Ацетон                    | 0,5                     |

        --------------------------------------------------------------

        

         К.— М. э. относится к группе магнитооптических явлений, к которой принадлежат также Зеемана эффект и Фарадея эффект. Теория К.— М. э. аналогична теории Керра эффекта. Вещество в магнитном поле становится анизотропным вследствие упорядоченной ориентации в магнитном поле поляризующихся молекул или их агрегатов. Исследования К.— М. э. позволяют получить информацию о структуре молекул, образовании межмолекулярных агрегатов и подвижности молекул.

         Лит.: Борн М., Оптика, пер. с нем., Хар., 1937; Волькенштейн М. В., Молекулярная оптика, М.— Л., 1951.

         В. А. Замков.